并网光伏系统,是当前最常见的光伏应用形式。它依托公共电网,白天将光伏所发电量送入电网供负载使用或出售,夜晚系统停止工作。没有公共电网的地区,不宜建设并网光伏系统。
并网光伏系统主要分为两种模式:用户侧并网和专线并网。用户侧并网多为低压接入,电压等级为230伏或400伏,并网点设置在电网电能计量表后、负载侧前,所发电量优先自用,剩余电量可返送电网售电。若电网不允许返送,则需加装防逆流检测装置,在检测到逆向电流时切断部分或全部光伏系统。专线并网则是电网为光伏电站单独提供接入点,所发电量全部送入电网售电,基本为中高压并网,电压等级在10千伏以上,适用于兆瓦级以上大型电站,完全受电力公司调度。
并网系统的设计流程包括:组件方阵布局、系统电气设计、支架结构及基础安装、并网接入系统、监控通信及环境检测、防雷措施、电缆选型及敷设。
组件选型与组串方式至关重要。以某个100千瓦屋顶项目为例,选用230瓦单晶硅组件,20块串联为一个组串,共24个组串,总容量110.4千瓦。设计时须考虑极限温度对电压的影响:组串最大工作电压必须在逆变器最大功率点跟踪范围内,开路电压在极限低温下不得超过逆变器最大直流电压。组串方式合理后,还需通过软件模拟确定方阵最佳倾角,使全年发电量最大,例如某项目经模拟得出27度倾角最佳。
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方阵间距设计必须保证冬至日上午9点到下午3点之间组件不被遮挡。可通过公式计算前后排最小间距,并对四周建筑遮挡物按南北向、东西向阴影系数计算安全距离。
系统电气设计涉及多个环节。直流防雷汇流箱每路输入配直流熔丝,输出端配直流断路器及防浪涌保护器。直流配电柜对汇流箱输出再次汇流,可选装防反二极管和数据检测模块。
并网逆变器具备电网跟踪功能和过压、短路、孤岛、过热、过载、直流接地等完善的保护机制,通常带有隔离变压器。交流配电柜用于电能分配、计量及并网接入。支架结构安全性必须经过强度校核,考虑风荷载、雪荷载、自重荷载,验算主梁抗弯抗剪、立柱压曲失稳、螺栓强度及基础抗倾覆能力。
屋顶项目还需校核屋面承载能力。电缆选型时,光伏电缆用专用4平方毫米或6平方毫米线缆,直流电缆用交联聚乙烯电缆,交流电缆用交联聚乙烯多芯电缆,确保直流侧线损不超过百分之二,总线损不超过百分之三。
同时配置完整的监控通信系统,检测直流数据、逆变器状态、发电量,并配备环境检测仪测量风速、辐照度、温度,做好直击雷防护如避雷针或避雷带,以及感应雷防护如防浪涌保护器。并网光伏,设计先行。
来源:网络
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